植物蛋白基肉制品的營(yíng)養(yǎng)安全性分析

劉素素，沙磊

(渤海大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，遼寧 錦州，121013)

隨著世界人口的增長(zhǎng)，導(dǎo)致對(duì)糧食需求大幅增長(zhǎng)，據(jù)聯(lián)合國(guó)預(yù)測(cè)，到2050年世界人口將達(dá)到97億[1]。不斷增加的人口數(shù)量及增長(zhǎng)速率，將會(huì)加劇全球食物資源的緊缺問(wèn)題。世界正面臨著人口增長(zhǎng)、資源短缺、環(huán)境污染等挑戰(zhàn)，從而引發(fā)糧食資源短缺及食品安全等方面的問(wèn)題。人們逐漸認(rèn)識(shí)到肉類(lèi)消費(fèi)給個(gè)人及全球產(chǎn)生的負(fù)面影響，因此，越來(lái)越多的消費(fèi)者選擇植物蛋白基肉制品取代傳統(tǒng)肉制品[2]。肉制品高脂肪、高熱量、高膽固醇，植物蛋白基肉制品低脂肪、高蛋白、零膽固醇、零抗生素。近幾年的非洲豬瘟、近期的新型冠狀病毒、肉禽類(lèi)中存在的化學(xué)殘留、抗生素耐藥性及人畜共患病也給肉類(lèi)安全帶來(lái)挑戰(zhàn)。食用紅肉和加工肉制品會(huì)引起肥胖、2型糖尿病、心血管疾病及各種癌癥等慢性疾病[3-4]。2015年10月26日，世界衛(wèi)生組織下屬?lài)?guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)將火腿、培根、香腸等加工肉制品列為一級(jí)致癌物。據(jù)美國(guó)“超越肉類(lèi)”公司(Beyond Meat)報(bào)道，長(zhǎng)期食用肉類(lèi)會(huì)使癌癥及心臟病患病風(fēng)險(xiǎn)分別增加16%和21%。植物蛋白基肉制品作為一種傳統(tǒng)肉類(lèi)替代品，不僅與傳統(tǒng)肉制品在外觀、質(zhì)地、風(fēng)味等方面相似，還可以有效緩解環(huán)境污染、資源短缺、動(dòng)物福利及經(jīng)濟(jì)方面的壓力[5-7]。

人造肉主要包括動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)肉和植物蛋白基肉制品。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)肉利用干細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，但價(jià)格昂貴且對(duì)培養(yǎng)環(huán)境苛刻，仍處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段。植物蛋白基肉制品主要是以植物蛋白為原料，通過(guò)擠壓、成絲、調(diào)理等技術(shù)加工而成的仿肉制品，來(lái)替代傳統(tǒng)肉制品[8]。但植物蛋白基肉制品在生產(chǎn)加工過(guò)程可能存在營(yíng)養(yǎng)及安全方面的問(wèn)題，例如抗?fàn)I養(yǎng)因子、蛋白和油脂氧化等營(yíng)養(yǎng)方面的問(wèn)題；食品添加劑、加工方式、植物蛋白致敏性、微生物污染、化學(xué)反應(yīng)等安全方面的問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)人造肉的研究主要集中在面臨的困難及挑戰(zhàn)、消費(fèi)者態(tài)度及接受度、配方成分的營(yíng)養(yǎng)及功能性領(lǐng)域，而關(guān)于人造肉安全方面的研究還鮮見(jiàn)報(bào)道。因此，本文介紹了國(guó)內(nèi)外植物蛋白基代表產(chǎn)品，闡述植物蛋白基肉制品的發(fā)展現(xiàn)狀，著重論述植物蛋白基肉制品的營(yíng)養(yǎng)安全性，分析可能影響植物蛋白基肉制品加工過(guò)程的安全因素，以期為我國(guó)植物蛋白基肉制品的營(yíng)養(yǎng)及安全提供理論參考。

1 植物蛋白基肉制品

植物蛋白基肉制品由大豆、豌豆、小麥等植物原料經(jīng)擠壓、剪切等技術(shù)加工而成，模擬動(dòng)物肌肉的組織結(jié)構(gòu)[8]。生產(chǎn)植物蛋白基肉制品常見(jiàn)的蛋白源包括大豆蛋白、豌豆蛋白、小麥蛋白，從營(yíng)養(yǎng)角度講，植物蛋白具有低脂肪、高蛋白、零膽固醇、零抗生素的特點(diǎn)；從氨基酸角度講，植物蛋白富含人體必需氨基酸，幾乎不含限制性氨基酸；從功能性質(zhì)角度講，植物蛋白具有良好的溶解度、乳化性、持水性、發(fā)泡性、界面性質(zhì)、凝膠性等[9]。從肯德基推出的“素食炸雞塊”，到全國(guó)范圍內(nèi)推出的“超越漢堡”(Beyond Burger)，預(yù)計(jì)到2025年，植物蛋白基肉制品的市場(chǎng)份額將較2019年(約121億美元)翻一番[10]。

傳統(tǒng)植物性素肉早已存在，例如，豆腐、豆豉、面筋、菌菇等。這些傳統(tǒng)植物性素肉為人體提供豐富的蛋白以及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。在植物蛋白中，植物組織蛋白占比最大，約為35%(圖1)。2017—2025年，預(yù)計(jì)植物組織蛋白、豆腐、面筋的市場(chǎng)份額略有下降，豆豉和其他植物性蛋白占比有所升高，真菌蛋白保持穩(wěn)定[11]，由此可以看出，短期內(nèi)我國(guó)植物性素肉產(chǎn)品不會(huì)出現(xiàn)明顯波動(dòng)。我國(guó)植物性素肉與西方國(guó)家植物蛋白基肉制品都利用大豆及其他豆類(lèi)、面筋蛋白等原料，在蛋白質(zhì)和氨基酸營(yíng)養(yǎng)方面相類(lèi)似[12]，但是由于產(chǎn)品配方上的差異導(dǎo)致傳統(tǒng)植物性肉類(lèi)替代品缺乏肉類(lèi)的口感、風(fēng)味和質(zhì)地特性，因此我國(guó)植物蛋白基產(chǎn)品不能真正替代肉制品。

圖1 2017年和2025年全球肉類(lèi)替代品市場(chǎng)份額評(píng)估Fig.1 Assessment of global market value share of meat substitutes in 2017 and 2025

西方出現(xiàn)的植物蛋白基肉制品包括植物蛋白基漢堡、肉塊、肉餅、肉碎等，相比于我國(guó)的植物性素肉的成本較高。“不可能食品”(Impossible Foods)和“超越肉類(lèi)”(Beyond Meat)是美國(guó)兩家主要的人造肉公司?！安豢赡苁称贰惫旧a(chǎn)的“不可能漢堡”(Impossible Burger)中添加了大豆血紅蛋白，模擬肉類(lèi)加工過(guò)程中的“流血”狀態(tài)，同時(shí)賦予產(chǎn)品肉的“血腥味”；“超越肉類(lèi)”公司生產(chǎn)的“超越漢堡”(Beyond Burger)中添加了豌豆分離蛋白[13]和甜菜提取物，口感與牛肉漢堡相似；加拿大的“Gardein無(wú)肉肉丸”使用了還原鐵化合物[14]。2019年5月，“不可能食品”與“漢堡王”合作研發(fā)出了無(wú)肉植物蛋白基產(chǎn)品“巨無(wú)霸漢堡”(Impossible Whoppers)[15]。“超越肉類(lèi)”和“輕生活”(Light Life)合作研發(fā)出了植物蛋白基“無(wú)骨雞翅”和“素食雞塊”，肯德基于2019年8月開(kāi)始銷(xiāo)售這兩種產(chǎn)品，2020年3月起，加拿大1 200家星巴克與“超越肉類(lèi)”合作，銷(xiāo)售“人造肉三明治”。美國(guó)最大供應(yīng)商克羅格公司推出了豌豆蛋白基“牛肉碎”、“漢堡”等無(wú)肉產(chǎn)品[2]。

2 植物蛋白基肉制品的營(yíng)養(yǎng)性分析

相比于傳統(tǒng)肉制品，植物蛋白基肉制品作為肉制品替代品，被認(rèn)為是一種更健康、綠色可持續(xù)的產(chǎn)品[16]。在過(guò)去10年，全球肉類(lèi)市場(chǎng)需求較高，尤其是美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)和英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)肉制品的需求較高。雖然肉類(lèi)蛋白能夠提供人體必需氨基酸，但膽固醇含量較高，這也成為驅(qū)動(dòng)植物蛋白基肉制品市場(chǎng)增加的主要原因之一。攝入較高的動(dòng)物蛋白與心血管死亡率呈正相關(guān)，而攝入較高的植物蛋白與死亡風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)，與動(dòng)物蛋白相比，食用植物蛋白可降低心腦血管疾病的發(fā)病率。

植物蛋白營(yíng)養(yǎng)較全面，但與動(dòng)物蛋白相比，會(huì)缺乏一種或幾種人體必需氨基酸[17]。豆類(lèi)蛋白中蛋氨酸含量較低，谷物蛋白中缺乏賴(lài)氨酸，同時(shí)人體對(duì)植物蛋白的消化利用率較低[18]，并增加了氮排放量。未加工蛋白的蛋白消化率校正氨基酸評(píng)分(protein digestibility corrected amino acid score，PDCAAS)一般在0.40～0.70，遠(yuǎn)低于加工的豆類(lèi)蛋白及肉類(lèi)蛋白[17]。食品中的碳水化合物和蛋白經(jīng)加熱會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，蛋白質(zhì)功能性和消化率下降，必需氨基酸利用率降低。在植物蛋白基肉制品中通常會(huì)添加鋅、鐵等無(wú)機(jī)礦物元素，但其與肉中天然存在的礦物元素之間的生物活性存在的差異仍尚不明確[2]。此外，過(guò)度加工使產(chǎn)品的部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失，降低了產(chǎn)品的食用價(jià)值。食品營(yíng)養(yǎng)和安全是人造肉發(fā)展的關(guān)鍵，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收、消化與代謝會(huì)影響人體健康，因此需要關(guān)注植物蛋白基肉制品加工過(guò)程中可能出現(xiàn)的營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題，如抗?fàn)I養(yǎng)因子及蛋白和油脂氧化等問(wèn)題。

2.1 抗?fàn)I養(yǎng)因子

植物蛋白營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，但存在一些抗?fàn)I養(yǎng)因子，例如大豆分離蛋白中存在的胰蛋白酶抑制劑、低聚糖，豆科植物種子中存在的植酸，此外還有α-半乳糖苷、蠶豆嘧啶葡糖苷、鞣質(zhì)、生物堿等抗?fàn)I養(yǎng)因子。胰蛋白酶抑制劑強(qiáng)烈抑制胰蛋白酶和糜蛋白酶的活性，通過(guò)形成復(fù)合物抑制蛋白的消化吸收[19]。低聚糖會(huì)引起人體脹氣、腹脹等不良生理反應(yīng)。植酸與無(wú)機(jī)陽(yáng)離子、蛋白及淀粉結(jié)合形成植酸鹽(肌醇磷酸鹽)，會(huì)降低基本營(yíng)養(yǎng)素的生物利用率[20]。這些抗?fàn)I養(yǎng)因子也會(huì)干擾其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，食用后可能出現(xiàn)脹氣等生理反應(yīng)[21]。因此，在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中需要合理添加大豆蛋白，對(duì)豆類(lèi)蛋白進(jìn)行超高溫處理以降低胰蛋白酶抑制劑活性[2]，也可以采用超聲、超過(guò)濾、浸泡、高靜水壓、膨化技術(shù)等物理方法使大豆胰蛋白酶失活，從而提高人體對(duì)蛋白的消化吸收。

2.2 蛋白質(zhì)和油脂氧化

蛋白質(zhì)和油脂氧化問(wèn)題普遍存在于肉及肉制品中。植物蛋白基肉制品在生產(chǎn)過(guò)程中也可能出現(xiàn)氧化問(wèn)題，從而影響食品品質(zhì)，因此蛋白氧化也受到廣泛關(guān)注[22]。熱機(jī)械加工方式、植物油的加入、微量營(yíng)養(yǎng)素(鐵)以及營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑(硫酸亞鐵)的添加都可能誘導(dǎo)蛋白氧化[17]。加熱會(huì)使大豆蛋白產(chǎn)生活性氧自由基，當(dāng)加熱到100 ℃時(shí)，大豆蛋白及小麥肽會(huì)產(chǎn)生羰基基團(tuán)。大豆蛋白本身存在的脂氧合酶也會(huì)催化脂質(zhì)氧化進(jìn)而促進(jìn)蛋白氧化。植物油在儲(chǔ)存、銷(xiāo)售或高溫油炸過(guò)程中會(huì)發(fā)生氧化變質(zhì)，多不飽和脂肪酸在形成氫過(guò)氧化物的過(guò)程中發(fā)生雙鍵重排，形成共軛二烯和共軛三烯。氫過(guò)氧化物是主要的氧化產(chǎn)物，會(huì)分解為酯、內(nèi)酯、醛、醇、酮、碳?xì)浠衔锏却渭?jí)產(chǎn)物，這些產(chǎn)物會(huì)對(duì)食品的風(fēng)味、香氣、味道、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和整體質(zhì)量產(chǎn)生不利影響[23]。植物油中油脂的不飽和程度越高，特別是亞油酸和亞麻酸含量越高，越易引發(fā)油脂氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。其中以亞油酸為代表的ω-6多不飽和脂肪酸會(huì)促進(jìn)氧化應(yīng)激反應(yīng)，氧化低密度脂蛋白，導(dǎo)致慢性低度炎癥、動(dòng)脈粥樣硬化及冠心病的發(fā)生[24]。鐵元素和硫酸亞鐵都具有促氧化的作用，會(huì)進(jìn)一步加速油脂和蛋白氧化反應(yīng)。蛋白氧化過(guò)程會(huì)發(fā)生一系列化學(xué)改變，包括羰基的形成、巰基氧化以及蛋白空間結(jié)構(gòu)的改變。此外，活性氧自由基或者脂質(zhì)氧化產(chǎn)物可以直接進(jìn)攻蛋白質(zhì)，影響氨基酸或者肽鏈結(jié)構(gòu)，從而降低氨基酸利用率及蛋白消化率[23-25]。

目前已經(jīng)規(guī)定植物蛋白基肉制品的過(guò)氧化值不可超過(guò)0.25 g/100g，因此在產(chǎn)品加工過(guò)程中需不斷測(cè)定產(chǎn)品的過(guò)氧化值，以了解產(chǎn)品的氧化劣變程度。目前有研究表明，可以將鐵元素以包埋的形式添加到人造肉中[11]，也有研究將硫酸亞鐵以包裹的形式添加到豌豆蛋白噴霧干燥顆粒中[26]，從而降低蛋白的氧化程度。此外通過(guò)添加天然抗氧化劑也可以抑制產(chǎn)品氧化。

3 植物蛋白基肉制品的安全性分析

與其他食品一樣，植物蛋白基肉制品加工過(guò)程的安全性問(wèn)題是關(guān)鍵。對(duì)于微生物及化學(xué)安全性等方面的研究已比較深入，但對(duì)于植物蛋白基肉制品的安全性研究較少。然而，植物蛋白基肉制品生產(chǎn)加工過(guò)程也會(huì)帶來(lái)一些安全性問(wèn)題，如添加劑的使用、高溫加熱過(guò)程產(chǎn)生的有害物質(zhì)、食品過(guò)度加工、蛋白致敏性、微生物污染問(wèn)題等。安全可靠性是生產(chǎn)人造肉的關(guān)鍵和重點(diǎn)，因此有必要對(duì)植物蛋白基肉制品的安全性因素進(jìn)行分析。

3.1 配方成分及添加劑

3.1.1 基本配方成分

一些植物蛋白基肉制品中會(huì)添加大量鹽，有的產(chǎn)品含鹽量甚至超出了肉制品的含鹽量[2]。素食漢堡中鈉含量為327.43～609.38 mg/100g(未考慮調(diào)味品及面包中的鈉鹽)，與未添加調(diào)料的牛肉相比，添加調(diào)料的牛肉餅中鈉含量約增加5.5倍[14]?！八厥碀h堡”低脂肪、高纖維，但為了模擬牛肉漢堡的口感添加了大量食鹽。高血壓和心腦血管等疾病與食鹽攝入過(guò)量相關(guān)，應(yīng)該降低鈉鹽的添加。降低鹽的添加量會(huì)減弱產(chǎn)品風(fēng)味，影響產(chǎn)品的質(zhì)地，因此，可通過(guò)添加天然風(fēng)味添加劑以減少鹽的添加，同時(shí)彌補(bǔ)低鹽帶來(lái)的風(fēng)味不佳的問(wèn)題。利用海洋植物提取物、微粉化鹽、氯化鉀、硫酸鉀、氯化鈣和硫酸鎂替代鈉鹽或者添加植物源蛋白水解物從而減少鈉鹽的添加[27]。同時(shí)有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，蛋白酶解物、植物油、氨基酸、還原糖等經(jīng)美拉德反應(yīng)合成肉味香精、利用酵母菌株合成風(fēng)味強(qiáng)化肽可以提升人造肉呈肉香味[28]。

脂質(zhì)是維持產(chǎn)品嫩度、多汁性、口感、風(fēng)味釋放的重要成分，同時(shí)提供營(yíng)養(yǎng)及能量，同時(shí)也應(yīng)該關(guān)注在產(chǎn)品加工過(guò)程中油脂引起的黏性問(wèn)題，從營(yíng)養(yǎng)角度講，人類(lèi)膳食中攝入的油脂也備受爭(zhēng)議。植物蛋白基肉制品中會(huì)添加大量飽和脂肪酸，飽和脂肪和反式脂肪會(huì)增加低密度脂蛋白膽固醇水平，降低高密度脂蛋白膽固醇水平，攝入過(guò)量飽和脂肪會(huì)增加血液中的膽固醇水平，不利于人體健康。在植物蛋白基肉制品生產(chǎn)過(guò)程中通常會(huì)添加椰子油、橄欖油、菜籽油、玉米油、芝麻油、可可脂以及其他植物油[14](表1)?！俺綕h堡”和“不可能漢堡”2種現(xiàn)代人造肉的脂肪含量與麥當(dāng)勞牛肉類(lèi)似，前者為15.93 g/100g和12.39 g/100g，后者為20.00 g/100g；前者飽和脂肪含量為5.31 g/100g和7.08 g/100g，后者為8.33 g/100g。其中，“超越漢堡”中添加了可可脂，構(gòu)成可可脂主要的脂肪酸為長(zhǎng)鏈脂肪酸，每100 g長(zhǎng)鏈脂肪酸含有59.70 g飽和脂肪，32.90 g單不飽和脂肪和3.00 g多不飽和脂肪[16]。研究表明，飽和脂肪會(huì)激活人體炎癥基因的表達(dá)，游離或者結(jié)合的脂肪酸通常結(jié)合到膽固醇或者蛋白質(zhì)分子上，降低肥胖脂肪組織的胰島素抗脂能力以及肥胖細(xì)胞對(duì)脂肪酸的酯化能力[29]。

表1 不同植物油的組成 單位：g/100g

3.1.2 添加劑

肉制品中通常會(huì)添加一些添加劑，主要包括：防腐劑、抗氧化劑、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑及提高產(chǎn)品品質(zhì)的添加劑。山梨酸鈉和山梨酸鉀是肉制品中主要的防腐劑、抗氧化劑、穩(wěn)定劑，山梨酸鈉對(duì)人體外周血淋巴細(xì)胞具有遺傳毒性作用，而山梨酸鉀與抗壞血酸結(jié)合使用具有致突變性[30]，規(guī)定肉制品中山梨酸鉀的最大添加量不能超過(guò)0.075 g/kg，灌腸類(lèi)肉制品不能超過(guò)1.5 g/kg。亞硝酸鹽及硝酸鹽是肉制品生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常添加的一種發(fā)色劑，保持肉鮮紅的色澤，但亞硝酸鹽容易生成具有強(qiáng)烈致癌性的亞硝胺，規(guī)定肉類(lèi)中的最大添加量不能超過(guò)0.15 g/kg。谷氨酸鈉可以提高產(chǎn)品的風(fēng)味，但這種風(fēng)味添加劑可以引起肥胖、代謝紊亂、人體代謝綜合癥、神經(jīng)毒性效應(yīng)等疾病[31]。

植物蛋白基肉制品也會(huì)添加一些添加劑，包括增稠劑、黏結(jié)劑、著色劑、調(diào)味料、抗菌劑、抗氧化劑等[2](表2)，從而賦予產(chǎn)品良好的色澤、口感、新鮮度，并提高產(chǎn)品貨架期。淀粉、菊粉、甲基纖維素、阿拉伯膠、黃原膠、卡拉膠等作為增稠劑，用于與水或脂肪與蛋白結(jié)合提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，但關(guān)于人造肉中的黏合劑和膠體物質(zhì)對(duì)消費(fèi)者的安全影響廣受爭(zhēng)論。著色劑賦予產(chǎn)品良好的色澤，增加消費(fèi)者的可接受度，應(yīng)用于植物蛋白基肉制品的著色劑主要有紅曲紅、甜菜紅、番茄紅、高梁紅、焦糖色等，天然色素的安全性較高，可以放心使用。具有代表性的是化學(xué)結(jié)構(gòu)與血紅蛋白和肌紅蛋白相似的大豆來(lái)源化合物——大豆血紅素，“不可能漢堡”中添加了這種著色劑，賦予了植物蛋白基肉制品與牛肉類(lèi)似的色澤與質(zhì)地[14]，加熱過(guò)程產(chǎn)生肉的顏色并且散發(fā)肉的香氣。2019年12月19日，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局正式批準(zhǔn)大豆血紅素為一種安全著色劑[32]，而在歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家以及中國(guó)還未得到批準(zhǔn)。目前，植物蛋白基肉制品市場(chǎng)主要受到消費(fèi)渠道及對(duì)產(chǎn)品成分的擔(dān)憂，因此應(yīng)減少添加劑的使用或者添加一些天然添加劑，同時(shí)添加劑的使用要嚴(yán)格按照法律規(guī)定合理添加，更好地保障食品質(zhì)量安全。

表2 植物蛋白基人造肉中常見(jiàn)的添加劑Table 2 Common additives found in commercial plant protein-based meat alternative products

3.2 加工方式

3.2.1 高溫加熱

一般肉制品加熱需要75 ℃就可以使蛋白發(fā)生變性，而植物蛋白需要加熱到90 ℃才可使蛋白變性。植物蛋白食品加工過(guò)程的熱處理使蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生構(gòu)象變化，蛋白發(fā)生解聚、變性、重組，吸收消化率下降，生物利用度降低。高溫加熱也會(huì)使植物蛋白基肉制品各成分之間發(fā)生相互作用，產(chǎn)生一些有害物質(zhì)，美拉德反應(yīng)過(guò)程可能產(chǎn)生潛在的有毒化學(xué)物質(zhì)，例如丙烯酰胺和5-羥甲基-2-糠醛[33]。富含蛋白質(zhì)的食品經(jīng)高溫加熱也會(huì)產(chǎn)生雜環(huán)芳胺等致癌致突變性化學(xué)物質(zhì)，肉制品經(jīng)過(guò)烤制、油炸、炭烤高溫加熱會(huì)產(chǎn)生多種雜環(huán)胺、多環(huán)芳烴等有害化學(xué)物質(zhì)，因此被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)列為一級(jí)致癌物[34]。植物蛋白基肉制品在經(jīng)過(guò)高溫處理過(guò)程中也可能產(chǎn)生有害的化學(xué)物質(zhì)。為降低高溫加熱產(chǎn)生的有害物質(zhì)并提高蛋白利用率，可以利用乳化的方式形成凝膠以降低加熱溫度，從而提高食品安全性。

3.2.2 過(guò)度加工處理

過(guò)度加工食品是指多種成分通過(guò)化學(xué)過(guò)程進(jìn)行改性，添加風(fēng)味添加劑、著色劑、乳化劑等加工而成的產(chǎn)品，包括零食、重組肉、冷凍食品和軟飲料等[35]。過(guò)度加工產(chǎn)品包括從原料中提取的或經(jīng)有機(jī)合成的，這種產(chǎn)品熱量高、蛋白及微量元素含量低、含不健康脂肪及精煉淀粉[36]。過(guò)度加工產(chǎn)品含有5種以上成分，其中典型的成分包括油脂、鹽、加工或經(jīng)改性的成分。植物蛋白基肉制品中的蛋白、油脂、碳水化合物已被列入過(guò)度加工成分，“超越肉類(lèi)”標(biāo)簽上列出了17種成分，“不可能漢堡”列出了21種成分[37]。一般植物肉蛋白產(chǎn)品配料表越復(fù)雜，對(duì)人體健康越不利。

人們主要比較不同食品之間的營(yíng)養(yǎng)及健康價(jià)值，而對(duì)過(guò)度加工產(chǎn)品的關(guān)注較少。例如經(jīng)常食用的面粉作為過(guò)度加工產(chǎn)品添加到植物蛋白基肉制品中，而消費(fèi)者往往忽視這一點(diǎn)。研究證明，現(xiàn)今肥胖及2型糖尿病發(fā)病率與過(guò)度加工產(chǎn)品的食用有關(guān)[38]，且食用過(guò)度加工產(chǎn)品產(chǎn)生的負(fù)面影響都與高糖，高脂，高鈉鹽，低蛋白，低纖維有關(guān)[39]，過(guò)度加工產(chǎn)品也可能通過(guò)改變腸道微生物來(lái)擾亂能量平衡[40]。因此應(yīng)盡量減少過(guò)度加工成分的使用，使用未加工或者最低限度加工的產(chǎn)品或者調(diào)整產(chǎn)品配方比例。

3.3 致敏性

用于生產(chǎn)植物蛋白基肉制品的主要成分——植物蛋白提供人體必需氨基酸，但一些豆類(lèi)蛋白可能引起人體過(guò)敏反應(yīng)。大豆蛋白是一種較為常見(jiàn)的過(guò)敏源蛋白，其中微量水平(μg～mg)的大豆蛋白就會(huì)引起易過(guò)敏人群體內(nèi)過(guò)敏反應(yīng)[41]。11S和7S球蛋白是大豆中兩種主要的蛋白組分，這兩種組分也是存在于豆腐中的主要過(guò)敏源[42]。β-伴大豆球蛋白是7S蛋白組分的主要成分之一，研究發(fā)現(xiàn)，β-伴大豆球蛋白經(jīng)人體消化2 h后，仍可保持完整結(jié)構(gòu)，從而引起人體過(guò)敏反應(yīng)[43]。比較嚴(yán)重的過(guò)敏癥是人體血清中的Ig E與蛋白結(jié)合發(fā)生的超敏反應(yīng)，這種反應(yīng)會(huì)引發(fā)皮膚(麻疹)、呼吸道(喘息、咳嗽)和胃腸道(惡心、嘔吐、腹瀉)等不同部位的生理反應(yīng)[44]。食用含有小麥蛋白及花生蛋白的產(chǎn)品也可能引發(fā)過(guò)敏反應(yīng)，其中濕疹是一種主要的過(guò)敏反應(yīng)[45]。與大豆蛋白相比，豌豆蛋白沒(méi)有致敏性，因此越來(lái)越多的植物蛋白基肉制品中添加豌豆蛋白來(lái)代替大豆蛋白。生產(chǎn)商也需要明確公開(kāi)商品標(biāo)簽，向消費(fèi)者傳遞準(zhǔn)確有效的信息以供其參考，提示相關(guān)過(guò)敏人群謹(jǐn)慎食用。目前，科研人員也在致力于研究交聯(lián)劑的添加對(duì)人體蛋白消化率及過(guò)敏反應(yīng)的影響。

3.4 微生物污染

食品微生物污染一直是影響我國(guó)食品安全的首要因素。植物蛋白基肉制品高水分、中性pH容易引起微生物污染。植物蛋白基肉制品在生產(chǎn)過(guò)程中，添加的植物成分、食品添加劑、調(diào)味料和生產(chǎn)設(shè)備中存在的微生物會(huì)帶到整個(gè)加工過(guò)程中。影響微生物生長(zhǎng)繁殖的主要因素為水分、pH值等，其中主要的腐敗菌包括清酒乳桿菌和明串珠菌[18]。例如生面粉中存在一些潛在的有害物質(zhì)主要是小麥生產(chǎn)運(yùn)輸過(guò)程產(chǎn)生的微生物及真菌毒素，若處理不當(dāng)會(huì)對(duì)消費(fèi)者健康產(chǎn)生危害[46]；豆豉是由大豆蛋白經(jīng)過(guò)霉菌發(fā)酵制成，發(fā)酵過(guò)程也可能產(chǎn)生有害微生物，從而導(dǎo)致食品腐敗或其他食品安全問(wèn)題[47]。產(chǎn)品加工過(guò)程中通常會(huì)添加一些生的配料或者高水分含量的配料，加熱處理會(huì)降低產(chǎn)品的水分含量，但微生物仍可在中性pH值及適量鹽環(huán)境下生長(zhǎng)繁殖。產(chǎn)品中風(fēng)味物質(zhì)、香辛料的添加也是微生物污染途徑之一[48]。在產(chǎn)品包裝、運(yùn)輸及儲(chǔ)藏過(guò)程也會(huì)存在微生物污染問(wèn)題。因此，為了防止微生物在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的生長(zhǎng)繁殖，需要結(jié)合物理及化學(xué)手段抑制微生物污染問(wèn)題：(1)需要對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格篩選，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格清潔、對(duì)加工過(guò)程的條件參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制、對(duì)包裝運(yùn)輸過(guò)程進(jìn)行智能化監(jiān)測(cè)；(2)目前大多植物蛋白基肉制品都采用冷凍方式進(jìn)行儲(chǔ)存，氣調(diào)包裝可以使產(chǎn)品保存一個(gè)月[49]，選擇冷凍加氣調(diào)包裝的方式可有效延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期，WILD等[50]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)熱擠壓處理的人造肉經(jīng)進(jìn)一步滅菌，并將其置于6 ℃環(huán)境下儲(chǔ)存時(shí)，微生物活性顯著降低；(3)針對(duì)植物蛋白基肉制品和肉制品中共同存在的腐敗菌，可以利用乳酸或醋酸降低其水分活度，抑制單核細(xì)胞增生李斯特菌等腐敗菌的生長(zhǎng)繁殖，研究表明，在“素食雞塊”中添加高濃度的混合醋酸鉀和乳酸鉀、1.5%濃度的液體醋和風(fēng)味添加劑抑制了乳酸菌的生長(zhǎng)，從而提高了產(chǎn)品的貨架期[27]；(4)基因組測(cè)序技術(shù)也是未來(lái)食品微生物檢測(cè)的一種有效手段[47]。

4 結(jié)論與展望

面對(duì)人造肉在營(yíng)養(yǎng)健康、食品安全、價(jià)格、產(chǎn)品標(biāo)簽等方面問(wèn)題的出現(xiàn)，針對(duì)具體問(wèn)題找到其解決方案，使植物蛋白基肉制品在風(fēng)味、口感、質(zhì)地、外觀等方面更接近于肉制品，同時(shí)更應(yīng)加強(qiáng)食品安全管理，重視質(zhì)量安全防控，使食品安全監(jiān)管向智能化、檢測(cè)可追溯系統(tǒng)化、產(chǎn)品質(zhì)量向國(guó)際化方向發(fā)展，通過(guò)提升過(guò)程控制和測(cè)試可追溯性，構(gòu)建新食品安全的智能監(jiān)管。具體措施包括：(1)在生產(chǎn)植物蛋白基肉制品過(guò)程中要嚴(yán)格控制配料成分，對(duì)從原料端到包裝的整個(gè)生產(chǎn)加工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，控制微生物的生長(zhǎng)繁殖；(2)產(chǎn)品包裝應(yīng)具有良好的密封性、牢固性和完整性；(3)通過(guò)添加天然抗氧化劑抑制脂質(zhì)及蛋白氧化問(wèn)題；(4)減少高溫加熱處理，通過(guò)蛋白乳化以降低加熱溫度，從而降低有害物質(zhì)的形成。減少消費(fèi)者對(duì)于植物蛋白基肉制品安全問(wèn)題的擔(dān)憂，推動(dòng)我國(guó)植物蛋白基肉制品的創(chuàng)新和研發(fā)。

此外，科研人員應(yīng)對(duì)產(chǎn)品配方成分進(jìn)行深入研究：(1)了解各成分的物化性質(zhì)和功能性以及各成分之間的相互作用；(2)結(jié)合營(yíng)養(yǎng)學(xué)方面的知識(shí)，不斷探索不同配方成分之間如何達(dá)到平衡濃度，從而更有效地解決植物蛋白基肉制品可能出現(xiàn)的潛在安全問(wèn)題，讓消費(fèi)者及生產(chǎn)商更好地了解植物蛋白基肉制品的安全性，最終使植物蛋白基肉制品兼顧安全、營(yíng)養(yǎng)、口感、質(zhì)地和外觀方面的優(yōu)勢(shì)，這可能是未來(lái)植物蛋白基肉制品市場(chǎng)不斷擴(kuò)大的關(guān)鍵。